Förhållanden och hastighet för lyofilisatorsublimering

När det mättade ångtrycket på is vid en viss temperatur är större än det partiella trycket på vattenånga i miljön, kan det börja sublima; Sugen och fångsten av vattenånga med en kondensor som är lägre än produkttemperaturen är ett nödvändigt villkor för underhåll. Avståndet som en gasmolekyl reser mellan två på varandra följande kollisioner kallas den genomsnittliga fria vägen, och det är omvänt proportionellt mot trycket. Under normalt tryck är dess värde mycket litet, och de sublimerade vattenmolekylerna kan lätt kollidera med gasen och återgå till ångkällans yta, så sublimeringshastigheten är mycket långsam. När trycket minskar under 13.3Pa ökar den genomsnittliga fria banan med 105 gånger, vilket gör sublimeringshastigheten betydligt snabbare, och de flygande vattenmolekylerna ändrar sällan sin aspekt och bildar därmed ett riktnings ångflöde. Vakuumpumpen fungerar i frystorkaren för att ta bort permanent gas för att upprätthålla det låga trycket som krävs för sublimering. 1 g vattenånga är 1,25L under normalt tryck och expanderar till 10, 000 L vid 13,3pa. Det är omöjligt för vanliga vakuumpumpar att ta bort en så stor volym i enhetstiden. Kondensorn bildar faktiskt en vakuumpump som är avsedd för att fånga vattenånga. Temperaturen på produkt och kondens är vanligtvis -25 examen och -50 examen. The saturated vapor pressures of ice at this temperature are 63.3Pa and 1.1Pa respectively, so there is a considerable pressure difference between the sublimation surface and the condensation surface, if the partial pressure of the non-condensable gas in the system can be ignored at this time Regardless, it will promote the water vapor sublimated from the product to reach the surface of the condenser directionally at a certain flow rate to form frost. Is sublimeringsvärme är cirka 2822J\/g. Om sublimeringsprocessen inte levererar värme kan produkten bara minska den inre energin för att kompensera för sublimeringsvärmen, och sublimeringen kommer att stoppa tills temperaturen är balanserad med kondensortemperaturen. För att bibehålla temperaturskillnaden mellan sublimering och kondens måste tillräcklig värme tillhandahållas till produkten.